紀(jì)瓊琳β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物對孔雀石綠

1、漳州師范學(xué)院畢業(yè)論文 -環(huán)糊精交聯(lián)聚合物對孔雀石綠的吸附性能研究The study on the adsorption performance of malachite green by -Cyclodextrin Polymer 姓 名： 紀(jì)瓊琳 學(xué) 號： 系 別： 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系 專 業(yè)： 化學(xué)教育 年 級： 2008級 指導(dǎo)教師： 李國平 2012年 5 月 20 日摘要本文以-環(huán)糊精(-CD)和環(huán)氧氯丙烷(EP)交聯(lián)聚合制備聚-環(huán)糊精(-CD-P)作為吸附劑。實(shí)驗(yàn)考察了不同條件（如吸附劑粒徑、pH值、吸附時(shí)間、孔雀石綠(MG)濃度、-CD-P投放量、不同溫度等）對-CD-P吸附MG的

2、吸附性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在室溫，pH=6.13條件下有利于-CD-P對MG的吸附，當(dāng)體系振蕩時(shí)間為90min、-CD-P質(zhì)量為0.4g時(shí)即可達(dá)到最佳吸附。捕集動力學(xué)符合二級動力學(xué)方程，等溫吸附線符合Langmuir和Lagergreen模式，-CD-P吸附MG的過程是以物理吸附為主，可作為染料廢水處理材料。關(guān)鍵詞：-CD-P；孔雀石綠；吸附性能AbstractThe reaction of -cyclodextrin (-CD) with epichlorohydrin (EP) cross-linking polymerization of poly-cyclodextrin (-CD

3、-P) as adsorbent.Adsorption experiments for sorption behaviour of malachite green(MG) on abandoned -CD-P were carried out to investigate the influence of adsorbent grain size, pH value, adsorption time, malachite green (MG) concentration, beta CD-P data and different temperature, etc. The results sh

4、ow that it was favorable for the absorption of MG under pH=6.13 conditions and room temperature. Appending 0.4g adsorben to vibra for 90 minutes. The kinetic adsorption behaviors between -CD-P and methyl violet fit the equation of Lagegreen, the isothermal data of biosorption fit the Langmuir equati

5、on and the Langmuir equation well. Physical sorption was dominant during the removal process, and -CD-P can be a low cost material for removing dyes.Key words: -CD-P; malachite green; adsorption capability目錄中英文摘要()1前言 (1)2實(shí)驗(yàn)部分 (3)2.1儀器與試劑 (3)2.2 實(shí)驗(yàn)原理與檢測 (3)2.3實(shí)驗(yàn)方法 (3)2.3.1 -CD-P的合成(3)2.3.2 MG標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

6、(4)2.3.3交聯(lián)聚合物顆粒大小對MG水溶液吸附性能的影響(4)2.3.4溶液pH對MG水溶液吸附性能的影響(4)2.3.5吸附時(shí)間對MG水溶液吸附性能的影響(4)2.3.6 MG初始濃度對MG水溶液捕集吸附的影響(4)2.3.7 -CD-P的量對MG水溶液吸附性能的影響(4)2.3.8 不同溫度對MG水溶液吸附性能的影響(4)3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 (5)3.1 MG標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制(5)3.2交聯(lián)聚合物顆粒大小對MG水溶液吸附性能的影響(5)3.3溶液pH對MG水溶液吸附性能的影響(5)3.4吸附時(shí)間對MG水溶液吸附性能的影響(6)3.4.1 吸附動力學(xué)用Lagergren準(zhǔn)一級對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行

7、擬合(6)3.4.2 吸附動力學(xué)用準(zhǔn)二級速率方程對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合(7)3.4.3 吸附動力學(xué)用Elovich方程對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合(8)3.4.4 吸附動力學(xué)用Werber-Morris模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合(9)3.5 MG濃度對MG水溶液捕集性能的影響(9)3.5.1 吸附熱力學(xué)用Langmuir等溫方程對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合(10)3.5.2對吸附結(jié)果進(jìn)行Freundlich吸附平衡模型分析(11)3.5.3對吸附結(jié)果進(jìn)行Temkin吸附平衡模型分析(11)3.5.4 吸附熱力學(xué)參數(shù)分析(12)3.6 -CD-P的量對MG水溶液吸附性能的影響(12)3.7 不同溫度對MG水溶液吸附性能的影

8、響(13)4 總結(jié) (13)參考文獻(xiàn) (14)致謝(16)前言紡織工業(yè)的發(fā)展帶動了染料生產(chǎn)的發(fā)展。調(diào)查表明，全世界每年生產(chǎn)的染料超過70萬噸，其中的2%直接進(jìn)入水體以廢水的形式排出，10%在隨后的紡織染色過程中損失1,2。染料廢水成分復(fù)雜，水質(zhì)變化大，色度深，濃度大，處理困難。染料廢水的處理方法很多，主要有氧化、吸附、膜分離、絮凝、生物降解等3-11。但這些方法處理過程復(fù)雜，設(shè)備占地面積大，治理效率低，且有二次污染。其中吸附法是利用吸附劑對廢水中污染物的吸附作用去除污染物。吸附劑是多孔性物質(zhì)，具有很大的比表面積?；钚蕴渴悄壳白钣行У奈絼┲?，能有效的去除廢水的色度和COD。但活性炭價(jià)格較高且

9、不易再生，導(dǎo)致處理成本較高，使其應(yīng)用受到限制。因此，尋找價(jià)廉易得、吸附效果好、容易再生且高效環(huán)保的吸附劑的開發(fā)對于有效解決廢水的治理具有非常重要的意義。孔雀石綠(malachite green;C23H25N2Cl)是一種帶有金屬光澤的綠色結(jié)晶體，基本結(jié)構(gòu)見圖1，屬三苯甲烷類染料，極易溶于水，溶液呈蘭綠色。以往僅在制陶業(yè)、紡織業(yè)、皮革業(yè)、食品顏色劑和細(xì)胞化學(xué)染色劑等方面有所使用。自1933年起孔雀石綠開始作為驅(qū)蟲劑、殺蟲劑、防腐劑水產(chǎn)養(yǎng)殖中出現(xiàn)，而后因其具有價(jià)格低廉、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于預(yù)防與治療各類水產(chǎn)動物的水霉病、鰓霉病和小瓜蟲病，以及被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品的運(yùn)輸工具消毒、暫養(yǎng)消毒、魚

10、池消毒、保鮮、防腐等。后來國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)孔雀石綠及其代謝產(chǎn)物無色孔雀石綠(也稱隱形孔雀石綠) ( leucomalachite green， LMG) ，具有高毒素、高殘留、致癌、致畸、致突變等副作用12-14，對人類造成潛在危害。鑒于孔雀石綠的危害性不容忽視，探索一種具有良好的環(huán)境效益的降解染料方法尤為重要。 圖1孔雀石綠(ma lach ite green，MG)的結(jié)構(gòu) Fig. 1The con struction of ma lach ite green -環(huán)糊精及其衍生物最顯著的特征是具有一個(gè)環(huán)外親水、環(huán)外疏水，且具有一定尺寸的立體手性空腔，因此分子大小合適的、疏水的有機(jī)物或功能

11、團(tuán)可以被吸附到-環(huán)糊精的內(nèi)空腔而與其形成包合物15-19。環(huán)糊精及其衍生物以天然高分子物質(zhì)為原料，具有來源廣泛、價(jià)格低廉、易降解、無污染等優(yōu)點(diǎn)，在催化、分離、化學(xué)、環(huán)保、食品以及藥物等領(lǐng)域中具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。本文以-環(huán)糊精(-CD)和環(huán)氧氯丙烷在堿性環(huán)境下合成的高分子交聯(lián)聚合物（-CD-P），以孔雀石綠（MG）溶液為模擬水樣，研究-CD-P對有機(jī)染料廢水的吸附性能。研究表明：-CD-P顆粒穩(wěn)定，反應(yīng)時(shí)間短且無二次污染的特性，是高效、綠色的吸附劑之一。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1儀器與試劑2.1.1實(shí)驗(yàn)所需主要儀器Sartorius-BS124S型電子天平(德國賽多斯)、KQ5200E型超聲波清洗

12、器(昆山市超聲儀器有限公司)、UV-2200掃描型紫外可見分光光度計(jì)（北京北分瑞利分析儀器有限責(zé)任公司）、HY-3A多用振蕩器（金壇市科析儀器有限公司）、METTLER TOLEDO 320-S PH計(jì)（南京樂之程科技發(fā)展有限公司）、國華水浴恒溫振蕩器SHA-B。2.1.2實(shí)驗(yàn)所用主要化學(xué)藥品-CD-P20，濃鹽酸、氫氧化鈉、環(huán)氧氯丙烷(AR，汕頭市西隴化工有限公司），丙酮（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），孔雀石綠（中國上?；瘜W(xué)試劑總廠）。2.2實(shí)驗(yàn)原理與檢測MB水溶液在氧化性環(huán)境中呈藍(lán)色，且顏色隨濃度增大而加深，在一定范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律。因此可以通過測定樣品溶液前后吸光度的差值(A)，并按

13、下式來計(jì)算溶液的捕集率E和捕集量Qt： 和 式中A1、A2為溶液前后吸光度；Co為MG溶液的濃度，mgL-1；m為-CD-P質(zhì)量：g。2.3 實(shí)驗(yàn)方法2.3.1 -CD-P的合成稱取-CD-P約5g于三口燒瓶，加13.0ml 25%NaOH溶液，于60油浴加熱攪拌至-CD完全溶解并保持半小時(shí)，使其充分離子化，保持油浴溫度為60，攪拌下滴加10.0ml環(huán)氧氯丙烷，得到凝膠狀固體。冷卻至室溫，用水洗滌至呈中性。用水和丙酮依次進(jìn)行抽濾，于70下真空干燥，研磨至粉末狀，即可得到-CD-P。反應(yīng)機(jī)理如圖1所示。圖1 -環(huán)糊精聚合物的反應(yīng)機(jī)理2.3.2 MG標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制將MG配成1.010-6-24.0

14、10-6 mol/L溶液，用紫外可見分光光度計(jì)測定各溶液最大吸光度Abs，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。2.3.3交聯(lián)聚合物顆粒大小對MG水溶液吸附性能的影響 取20ml濃度為20mgL-1的MG水溶液，分別加入顆粒粒徑為80-100目、100-120目、120-140目、140-160目、160-180目、180目以下的-CD-P各0.1g，吸附時(shí)間為1.5h。研究不同顆粒大小的-CD-P對MG水溶液吸附性能的影響。2.3.4溶液pH對MG水溶液吸附性能的影響 取20ml濃度為15mgL-1的MG的水溶液，加入-CD-P 0.1g，吸附吸附時(shí)間為1.5h，調(diào)節(jié)溶液pH值由3到

15、11。研究-CD-P在不同pH值條件下對MG的溶液吸附性能的影響。2.3.5吸附時(shí)間對MG水溶液吸附性能的影響取20ml濃度為15mgL-1的MG的水溶液，加入-CD-P 0.1g，調(diào)節(jié)吸附時(shí)間10120min。研究-CD-P對MG的溶液吸附性能的影響。2.3.6 MG初始濃度對MG水溶液捕集吸附的影響取20mlMG水溶液，加入-CD-P 0.1g，捕集吸附時(shí)間為1.5h，調(diào)節(jié)MG溶液初始濃度由120mgL-1。研究-CD-P對MG的溶液吸附的影響。2.3.7 -CD-P的量對MG水溶液吸附性能的影響取20ml濃度為15mgL-1的MG的水溶液，捕集時(shí)間為1.5h，調(diào)節(jié)-CD-P的量0.010

16、.6g。研究-CD-P對MG的溶液吸附的影響。2.3.8 不同溫度對MG水溶液吸附性能的影響取20ml濃度為10mgL-1的MG的水溶液，加入-CD-P 0.1g，調(diào)節(jié)溫度3060,吸附時(shí)間1075min。研究-CD-P對MG的溶液吸附性能的影響。3 結(jié)果與討論3.1 MG標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制室溫條件下，MG標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制見圖2。圖2 MG標(biāo)準(zhǔn)曲線Figure 2：MG standard curve由圖2所知，MG標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.0378x-0.0066，R2=0.9995。3.2交聯(lián)聚合物顆粒大小對MG水溶液吸附性能的影響室溫條件下，考察不同大小的-CD-P對MG水溶液吸附性能的影響見圖3圖3

17、 -CD-P顆粒大小對MG水溶液吸附性能的影響Figure3: -CD-P to MG solution adsorption performance influence by the size 由圖3可知，-CD-P顆粒大小對MG水溶液吸附有一定的影響，隨著顆粒粒徑的變小，吸附率隨之升高，以粒徑在180目以下的吸附性能最佳。.3.3溶液pH對MG水溶液吸附性能的影響室溫條件下，考察體系pH對吸附率的影響見圖4 圖4 不同pH值的MG水溶液對吸附性能的影響Figure 4：Different pH value of MG solution to the influence of adsorpt

18、ion performance 由圖4可知，pH值為610時(shí)吸附量在2.8g以上，pH值的變化對吸附量的影響很小，并且pH=6.13時(shí)（實(shí)驗(yàn)室測超純水的PH值），此時(shí)的捕集率高達(dá)94.5%，吸附量為2.835mgg-1，因此，我們直接用超純水配置溶液。3.4吸附時(shí)間對MG水溶液吸附性能的影響圖5 不同吸附時(shí)間-CD-P對MG水溶液吸附性能的影響Figure 5: The influence of -CD-P on MG adsorption performance by different adsorption time 由圖5可以知道當(dāng)吸附時(shí)間達(dá)到60min的時(shí)候，吸附逐漸趨近平衡，平衡吸附

19、量為2.8746mgg-1，吸附率達(dá)到95.82%。另一方面，由圖5的吸附曲線表明，-CD-P對孔雀石綠的吸附，前30min吸附速率較快，此后吸附速率逐漸下降并趨于平衡，這是由于一開始孔雀石綠溶液濃度較高，-CD-P上的吸附位點(diǎn)較多，隨著吸附的進(jìn)行，孔雀石綠溶液的濃度逐漸降低，-CD-P上的吸附位點(diǎn)也逐漸被孔雀石綠占據(jù)，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行，因此吸附速率開始下降，并逐漸達(dá)到吸附平衡。3.4.1 吸附動力學(xué)用Lagergren準(zhǔn)一級21對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合準(zhǔn)一級動力學(xué)方程表示吸附劑的吸附量隨時(shí)間的變化速率與吸附劑最大吸附量和t時(shí)刻吸附量的差成正比，表達(dá)式為： 式中，t為吸附時(shí)間，min；Qe 為平衡吸

20、附量，mgg-1；Qt 為t時(shí)刻吸附量，mgg-1；K1為一級動力學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)，min-1。以ln (Qe-Qt)對t作圖，結(jié)果如圖6所示：圖6 -CD-P吸附MG水溶液的準(zhǔn)一級動力學(xué)模型圖 Figure 6: Quasi-order kinetic model diagram of -CD-P in adsorption of MG3.4.2 吸附動力學(xué)用準(zhǔn)二級速率方程22對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合Lagergren準(zhǔn)二級速率方程來描述，即： 對方程分離變量積分后得： 式中，Qe、Qt分別表示平衡吸附量和t時(shí)刻吸附量，單位mmolg-1；K2為吸附速率常數(shù)，單位gmmol-1min-1。通過t/Q

21、t對t作圖，可求出平衡吸附量Qe2和速率常數(shù)K2。如圖7所示：圖7 -CD-P吸附MG水溶液的準(zhǔn)二級動力學(xué)模型圖 Figure 7: Quasi-second-order kinetic model diagram of -CD-P in adsorption of MG表1 -CD-P對孔雀石綠的吸附動力學(xué)參數(shù)Table 1 Adsorption kinetic parameters of ERB onto -CD-P溫度/準(zhǔn)一級動力學(xué)方程準(zhǔn)二級動力學(xué)方程K1（min-1）Qe1 （mgg-1）R2K2（gmmol-1min-1）Qe2（mgg-1）R2250.03361.61190.889

22、30.04113.06370.9985由圖6可以看出，-CD-P對孔雀石綠吸附的一級動力學(xué)曲線的線性關(guān)系偏離較大，即一級動力學(xué)方程不能用來描述吸附的全過程。表1列出的一級動力學(xué)方程參數(shù)顯示，整個(gè)過程的線性相關(guān)系數(shù)(R2)較小，且計(jì)算所得的與實(shí)驗(yàn)測定的平衡吸附量相差較大。實(shí)際上，在許多情況下，一級動力學(xué)模型不能很好地?cái)M合整個(gè)吸附時(shí)間范圍內(nèi)的吸附規(guī)律，而只適用于初始階段。由圖7可以看出，-CD-P對孔雀石綠吸附的二級動力學(xué)曲線在整個(gè)吸附過程中線性關(guān)系都較好(R2)都大于0.99，且計(jì)算所得的與實(shí)際測得的數(shù)值相差很小。這是因?yàn)槲剿俾什粌H與吸附時(shí)間有關(guān)，還受到顆粒表面吸附量的影響。因此-CD-P對孔

23、雀石綠吸附更符合動力學(xué)二級反應(yīng)過程。3.4.3 吸附動力學(xué)用Elovich方程對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合Elovich方程是在1939年被發(fā)表，其適用于化學(xué)吸附過程和表面異構(gòu)吸附23。其表達(dá)式為： 式中，a為初始吸附速率常數(shù)mg/(gmin),b為Elovich常數(shù)g/mg。以Qt 對lnt作圖，結(jié)果如圖8所示：圖8 -CD-P吸附MG水溶液的Elovich模型圖 Figure 7: Elovich equation model diagram of -CD-P in adsorption of MG 表2 Elovich方程的相關(guān)系數(shù)Table2 Elovich equation of correl

24、ation coefficient孔雀石綠濃度(mg/L)a(mg/(gmin)b(g/mg)R2152.22792.15420.9633由表2可知模擬得到的相關(guān)系數(shù)R20.95，所以該吸附屬于化學(xué)吸附。3.4.4 吸附動力學(xué)用Werber-Morris模型24對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合Werber-Morris模型表示的是一種從外表面進(jìn)入吸附劑內(nèi)部的粒子內(nèi)擴(kuò)散的可能性25。其表達(dá)式為: 式中，kid為顆粒內(nèi)擴(kuò)散速率常數(shù)，mg/(gmin1/2)，由Qt-t0.5的線形圖的斜率即可得到kid，以Qt對t0.5作圖擬合結(jié)果如圖9所示：圖9 -CD-P 吸附MG水溶液的Werber-Morris模擬圖Fi

25、gure 9：Werber-Morris model diagram of -CD-P in adsorption of MG由圖9可知，吸附過程分為兩個(gè)階段。當(dāng)t0.5小于7時(shí)，表示孔雀石綠快速擴(kuò)散到吸附劑表面（即液膜擴(kuò)散）；當(dāng)t0.5大于7時(shí)，表示吸附劑表面上的孔雀石綠向吸附劑微孔內(nèi)擴(kuò)散(即內(nèi)擴(kuò)散階段)。吸附劑吸附孔雀石綠的Qt-t0.5曲線在10 120min為不過原點(diǎn)的直線，表明吸附過程由液膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散聯(lián)合機(jī)制。3.5 MG濃度對MG水溶液捕集性能的影響 室溫條件下，結(jié)果如圖6所示： 圖10 不同MG濃度對MG水溶液吸附性能的影響Figure 10： MG solution ad

26、sorption performance influence by adjust MG concentration 由圖10可知道，MG濃度由120mgL-1增大時(shí)-CD-P對MG的吸附率先增大，當(dāng)MG濃度達(dá)到2mgL-1吸附率達(dá)到98.86%，隨后逐漸開始降低趨于平衡。3.5.1 吸附熱力學(xué)用Langmuir等溫方程對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合26一定溫度下，研究了不同初始濃度對平衡吸附量的影響，用Langmuir等溫吸附方程對圖7實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合。Langmuir等溫式： 式中Qmax為單分子層飽和吸附量，mgg-1；b為Langmuir常數(shù)，Lmg-1。以Ce/Qe對Ce作圖，結(jié)果如圖11所

27、示：圖11 Langmuir方程擬合-CD-P對MG的等溫捕集線Figure 11：Langmuir equation fitting -CD-P on the trap line Isothermal MG3.5.2對吸附結(jié)果進(jìn)行Freundlich吸附平衡模型分析27一定溫度下，研究了不同初始濃度對平衡吸附量的影響，用Freundlich等溫吸附方程對圖7實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合。Freundlich等溫式： 式中，l/n，K為Freudlich常數(shù)。以 lgQe對lgCe做圖，結(jié)果如圖12所示：圖12：Frundlich方程擬合-CD-P對MG的等溫捕集線Figure12：Frundlic

28、h equation fitting -CD-P on the trap line Isothermal MG3.5.3對吸附結(jié)果進(jìn)行Temkin吸附平衡模型分析28一定溫度下，研究了不同初始濃度對平衡吸附量的影響，用Temkin等溫吸附方程對圖10實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合。Temkin方程: 式中, Qe(mg/g)和Ce(mg/L)為吸附平衡時(shí)的吸附量和濃度；B=RT/b，b(J/mol)是Temkin吸附能量的相關(guān)常數(shù)，R(8.314J/(molk)是氣體常數(shù)和A(L/g)是特征常數(shù)。以Qe對lnCe作圖，結(jié)果如圖13所示：圖13 -CD-P對MG等溫吸附的Temkin方程模擬圖 Figu

29、re 13: Temkin equation model diagram of -CD-P in isothermal adsorption of MG非線性擬合如表3所示。表3 Langramir及Freundlich方程的參數(shù)及相關(guān)系數(shù)Table 3 Estimated parameters of the Langmuir and Freundlich equation溫度/LangmuirFreundlichTemkin Qmax (mg/g)b(l/mg)R2KnR2A(L/g)BR225909.09090.00020.00140.20161.00100.99911.06850.945

30、0.8121由以上數(shù)據(jù)可以看出，Langmuir和Temkin方程不能很好的模擬-CD-P對孔雀石綠的等溫吸附，而用Freundlic方程擬合時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)成良好的線性關(guān)系，即孔雀石綠的吸附量與孔雀石綠在溶液中的平衡濃度滿足線性關(guān)系。因此-CD-P對孔雀石綠的吸附遵循Freundlich模型，存在著雙分子層吸附。3.5.4 吸附熱力學(xué)參數(shù)分析熱力學(xué)參數(shù)吉布斯自由能（G0）可通過公式計(jì)算：G0 = -RT lnb式中，R為氣體摩爾常數(shù)，8. 314 J/(molK)；T為絕對溫度K；b為Langmuir常數(shù) KaL/mol。計(jì)算結(jié)果如表4所示：表4 -CDP吸附MG的熱力學(xué)參數(shù)Table 4 Valu

31、es of thermodynamic parameters for the adsorptionof MG onto -CDP溫度T（K）Langmuir常數(shù)（b）（l/mol）自由能（G0）（KJ/mol）29881.177-10.893由表4可知，G0 0表明吸附反應(yīng)時(shí)自發(fā)性的，G0的絕對值很低，表明交聯(lián)物吸附孔雀石綠是以物理吸附為主。3.6 -CD-P的量對MG水溶液吸附性能的影響 室溫條件下，考察-CD-P的量對吸附性能的影響，結(jié)果如圖10所示。圖10 -CD-P量對體系的影響Figure 10：-CD-P content effects on trapping system由圖10

32、表明，-CD-P的吸附量隨著-CD-P投入量的增加先依次減小，當(dāng)-CD-P的投入量為0.4g時(shí)，吸附率達(dá)到100%，吸附量為0.75mg/g, 隨后逐漸趨于平衡。3.7 不同溫度對MG水溶液吸附性能的影響不同溫度下的擬二級反應(yīng)速率常數(shù)和溫度之間的線性關(guān)系用來計(jì)算吸附過程的活化能29，根據(jù)Arrhenius公式： 式中，為反應(yīng)速率常數(shù)（不同溫度下的準(zhǔn)二級反應(yīng)速率常數(shù)），為活化能(kJ/mol)，R為理想氣體常數(shù)；以對作圖得到圖11，由斜率可得吸附過程的活化能=0.0175J/mol。一般化學(xué)吸附的活化能通常大于83.72 kJ/mol30。由此推斷-CD-P對孔雀石綠的吸附為物理吸附，吸附速率較

33、快，達(dá)到平衡時(shí)間較短。圖11 -CD-P對MG的吸附的Arrhenius曲線Figure 11：Beta CD-P of the adsorption of MG Arrhenius curve4 結(jié)論選用-CD-P作吸附劑模擬去除工業(yè)印染廢水中的染料MG，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：（1）室溫下，pH值在610的范圍內(nèi)對-CD-P的吸附性能的影響較小，具有穩(wěn)定的吸附性。隨著吸附劑投入量的增加染料去除率也增加，直至平衡。（2）吸附動力學(xué)符合Lagergren二級速率方程。（3）通過Weber-Morris模型的研究表明，吸附過程由內(nèi)外擴(kuò)散聯(lián)合控制。（4）吸附等溫線符合Freundlich模式，-CDP的吸附

34、呈雙分子層關(guān)系。（5）由Arrhenius公式推斷，該吸附屬于物理吸附。可見-CD-P對有機(jī)染料具有吸附速率快、吸附容量大，無二次污染并能實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。因此，-CD-P在工業(yè)染料廢水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)1胥維昌.染料行業(yè)廢水處理現(xiàn)狀和展望J.染料工業(yè),2002,39(6):35-39.2 Robins on T, McMullan G, Marchant R ,et al . Remediation of dyes intexitile effluent:a critical review on current treatment technologies with a p

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